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南通纺织职业技术学院毕业设计（论文） PLC在自动售货机中的应用

2.4 I/O分配表和PLC的选型

PLC容量的选择除满足控制要求外，还应考虑留有适当的余量，以作备用。通常，一条逻辑指令占存储器一个字。计时、计数、移位以及算术运算、数据传送等指令需占存储器的空间。在选择存储器容量时，一般按实际需要的10%至25%考虑裕量。I/O点数按实际需要的10%至15%考虑备用。用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储器容量。需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。

I/O点数即PLC面板上连接输入、输出信号用的端子的个数，常称为点数,用输入的点数和输出的点数的和来表示。I/O点数越多，外部可接入的器件和输出的器件就越多，控制规模就越大。因此，I/O点数是衡量衡量PLC性能的重要指标之一。国际上流行将PLC的点数作为PLC规模分类的标准，I/O点数在256点以下的为小型PLC，64点及64点以下的为微型PLC，总点数在2048点以上的为大型机。PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数；二是用户存储器的容量（字数）。

PLC物理结构的选择

本设计采用的是微型PLC，其中外部输入端有五角、一元、五元投入端口，雪碧、冰红茶茶、奶茶、红牛选择按钮，退币按钮；外部输出端有雪碧、冰红茶、奶茶、红牛指示灯，退币指示灯，雪碧、冰红茶、奶茶、红牛输出端口，退币端口，本设计采用一个小型电机控制电磁阀产生对饮料和钱币的输出，在选择饮料的同时会有相应的指示灯亮，其指示采用的电是经过变压器调制成的24V电压，安全可靠。由此可知，系统所需的输入点数为10点，输出点数为13点。根据以上分析，可选用32点（16I/16O）的PLC，现选用三菱公司的FX2N-32MR型PLC，这种类型的PLC能够满足功能的设计需要，又在经济上得到了节省，完全符合设计需求。

表2-2 PLC I/O分配表如图所示

名称 地址 输入信号 假币传感器SQ0 5角传感器SQ1 1元传感器SQ2 5元传感器SQ3 10元传感器SQ4 X0 X1 X2 X3 X4 检测钱币的真伪 检测投入5角硬币的数量 检测投入1元的硬币的数量 检测投入5元钱币的数量 检测投入10元钱币的数量 说明

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雪碧按钮SB0 冰红茶按钮SB1 奶茶按钮SB2 红牛按钮SB3 找钱按钮SB4 X5 X6 X7 X10 X11 输出信号 假币指示灯L0 雪碧指示灯L1 冰红茶指示灯L2 奶茶指示灯L3 红牛指示灯L4 找钱指示灯L5 假币退出继电器KM0 雪碧出货继电器KM1 冰红茶出货继电器KM2 奶茶出货继电器KM3 红牛出货继电器KM4 找五角继电器KM5 找1元继电器KM6 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 指示投入的为假币 指示投入的钱币可购买雪碧 指示投入的钱币可购买冰红茶 指示投入的钱币可购买奶茶 指示投入的钱币可购买红牛 指示钱币不足 控制执行机构退出假币 控制执行机构执行送出雪碧的动作 控制执行机构执行送出冰红茶的动作 控制执行机构执行送出奶茶的动作 控制执行机构执行送出红牛的动作 控制执行机构执行退1元动作 控制执行机构执行退5元动作 选择购买雪碧 选择购买冰红茶 选择购买奶茶 选择购买红牛 选择退币 2.5 外部接线图

本系统是一个小型集中控制系统，PLC选型主要取决于控制系统输入、输出开关信

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号的数量、用户程序的长短及相关的功能。根据控制要求，I/O点数在32个左右，选择性能价格比较适宜的三菱FX2n-32MR，其中其输入点为16点，输出点为16点，该PLC为继电器输出型。

了解各个控制对象的驱动要求，分析对象的控制要求，完成PLC硬件结构配置。本设计中输入有开始按钮、钱币的投入按钮、选择饮料按钮、退币按钮；输出有指示灯显示输出、饮料输出、退币输出。这些功能都能够通过PLC进行得到很好的控制；电机提供动力进行对饮料的输出。

根据上述要求，因条件所限输出均用指示灯代替，由此绘制出PLC控制电路接线图，如图2-1所示：

图2-3PLC外部I/O接线图

该PLC自动售货机I/O接线图中，PLC元件X005，X006，X007，X0010,X011是选择退币按钮，选择雪碧，冰红茶，奶茶，红牛。线圈Y070，Y010，Y011，Y012，是作为指示灯的输出线圈。当你投币，选择雪碧、冰红茶，奶茶，红牛时的指示引导购物作用。按钮和指示灯，直接明了，方便简单，易于操作。

2.6 编程流程图

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绘制出自动售货机PLC控制流程图，表达各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。

本文的流程图如图2-4所示：

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第三章 PLC自动售货机的软件设计

3.1系统涉及PLC指令简介

3.1.1 比较指令 CMP

比较指令在PLC控制系统中是一条十分重要的功能指令，它将[S1]、[S2]中的数据进行比较，比较结果送到目的操作数[D]中，如下图3-1所示，当X000为OFF时，不执行CMP指令，M10，M11，M12保持不变；当X000为ON时，执行CMP指令，[S1]、[S2]中的数据进行比较，即C10计数器值与K10（数值K10）比较。如果C10当前值小于10，则M10=1；如果C10当前值大于10，则M12=1；如果C10当前值等于10，则M11=1。

图3-1 CMP 指令使用说明

3.1.2 运算指令

运算指令有加法运算和减法运算，运用运算指令是用来计算钱币的总值和剩余的钱币。

加法运算：加法运算指令是把指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中，如图3-2所示。

当X000为1时，（D0）+（D5）=（D6），运算是代数运算

图3-2 加法运算使用说明图